Il teleriscaldamento in Italia - Stato attuale e

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IL TELERISCALDAMENTO IN ITALIA
Stato attuale e potenzialità di sviluppo
Scenario dei benefici energetici ed ambientali
INDICE
PARTE I
Lo stato attuale del riscaldamento urbano in Italia (anno 201 2)
1 Considerazioni generali sul riscaldamento urbano a rete
1 .1
1 .2
1 .3
1 .4
1 .5
Cosa è il riscaldamento urbano a rete
Cosa succede senza il teleriscaldamento
Il teleriscaldamento consente la produzione combinata di elettricità e calore
I vantaggi per la comunità nazionale: risparmio energetico e riduzione delle emissioni
I vantaggi per l’utente: minori costi del calore e massima sicurezza
2 Analisi sullo stato attuale
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
Volumetria allacciata a reti di riscaldamento urbano
Nuove reti di teleriscaldamento
Distribuzione territoriale degli impianti
Centrali di produzione dell’energia
Fonti di energia utilizzate nei sistemi di riscaldamento urbano
Energia prodotta
Risparmio energetico
Benefici ambientali
Teleraffrescamento
3 Case History
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
EGEA nel settore del teleriscaldamento
HERA Innovazione tariffaria e attenzione verso le esigenze delle utenze
BRANDES La sicurezza attraverso il monitoraggio continuo delle reti
AEM GESTIONI Diversificazione delle fonti energetiche e sinergie con il territorio
TEA SEI Una rete integrata con il territorio
LOGSTOR Ridurre le dispersioni termiche in rete
COGENPOWER: Risorse locali ed elevata efficienza
ACEA PINEROLESE, prima in Italia a produrre biometano dai rifiuti organici e composti di alta
qualità
3.9 GEO ENERGY SERVICE La Toscana e l’area geotermica
4.0 Esperienze dall'Europa
PARTE II
POTENZIALITA’ DI SVILUPPO E BENEFICI CONSEGUIBILI
Centri urbani superiori a 25.000 abitanti
4 Aspetti metodologici
5 Lo scenario di sviluppo potenziale del teleriscaldamento in Italia
APPENDICE: Sintesi scenari di sviluppo regionali
Rapporto a cura di AIRU e Legambiente
Per AIRU
Ilaria Bottio (segretario generale), Fabrizio Tadiello (segreteria tecnica) e Tranquillo Magnelli di
StudioEnergia SRL
Per Legambiente
Katiuscia Eroe, Edoardo Zanchini, Marco Agnoloni e Luca Caliciotti
dell’Ufficio Energia e Clima di Legambiente
Per le esperienze europpe si ringrazia per la collaborazione Riccardo Battisti, Ambiente Italia
in collaborazione con
PREMESSA LEGAMBIENTE
L’efficienza energetica è oggi non solo una prospettiva condivisa
ma viene riconosciuta come la più efficace strada per ridurre la
spesa energetica e le emissioni di gas serra. Tra i tanti
cambiamenti avvenuti in questi anni proprio l’innovazione delle
tecnologie, la ricerca e diffusione stanno permettendo di realizzare
risultati fino a qualche tempo fa impensabili. Un esempio efficace è
lo sviluppo che ha avuto il teleriscaldamento nel nostro Paese. Oggi sono quasi 3 milioni gli
abitanti equivalenti che usufruiscono di servizi di teleriscaldamento e/o raffrescamento, che
hanno permesso a famiglie e attività di risparmiare in bolletta e di ridurre inquinamento e
emissioni. Sono numeri importanti che ci confermano quanto sia importante guardare in questa
direzione per ridurre la domanda di energia per riscaldamento e raffrescamento, in particolare
se legati a interventi sugli edifici e i quartieri, anche perché è qui la quota più rilevante della
spesa energetica delle famiglie e quella in maggiore crescita nei consumi dei diversi settori.
Siamo partiti da questa situazione, dalla necessità di raccontarla nelle sue diverse articolazioni
nel territorio italiano, per elaborare questo Rapporto congiunto AIRU – Legambiente e portare
un contributo a una discussione che riteniamo fondamentale per capire le prospettiva di reti che
vanno nella direzione di città sempre più efficienti e smart. L’obiettivo è di far comprendere il
funzionamento di questi impianti e le prospettive che possono offrire per il nostro Paese e nelle
diverse realtà. Il primo passo è stata la ricostruzione dello stato dell’arte, che ha permesso di
comprendere le differenze nelle articolazioni e dimensioni delle reti e nelle fonti utilizzate. Le
mappe aiutano a raccontare queste realtà e a mostrare come oggi gli impianti abbiano
caratteristiche diverse, con risultati e vantaggi differenti proprio perché molto ampia è
l’articolazione delle fonti: da impianti a biomassa, geotermia ad alta, media e bassa entalpia e
solare termico, ma anche da recupero di calore in eccesso in impianti in cogenerazione, da
processi industriali, termovalorizzatori, processi di raffinazione di combustibili e bio-combustibili.
Il Rapporto ha preso in esame le reti nei centri urbani, escludendo in questa fase le centinaia di
reti e mini reti che si sono sviluppate in questi ultimi anni in tantissimi Comuni italiani. Il
passaggio successivo è stato quello di provare a comprendere il potenziale attraverso la
Metodologia di valutazione dei benefici energetici ed ambientali elaborata da AIRU ed Enea.
Questo Rapporto è uno strumento prezioso per far conoscere a sempre più cittadini, Sindaci e
imprese i vantaggi e le opportunità del teleriscaldamento. In particolare evidenzia come proprio
l’articolazione del territorio italiano e delle caratteristiche climatiche debba spingere a una
attenta analisi dei costi e dei benefici, e proprio le differenze nelle fonti che possono essere
utilizzate che impone una attenta analisi ambientale. Di sicuro questi dati dimostrano come sia
proprio nelle città che si giocherà la partita decisiva nella riduzione dei consumi termici e
nell’abbattimento delle emissioni climalteranti, dove l’efficientamento delle strutture edilizie e dei
processi produttivi giocheranno un ruolo strategico ma dove è l’integrazione con sistemi
efficienti come il teleriscaldamento che permette di raggiungere i risultati più importanti. E
proprio questa attenta lettura dei contesti locali e delle domande è la sfida più importante per
progettare nuove reti di teleriscaldamento, con una attenta analisi della domanda e delle
potenzialità.
Dobbiamo dunque guardare al teleriscaldamento come a una opportunità per l’Italia con
potenzialità importanti in particolare nelle aree urbane e in quei territori compresi nelle fasce
climatiche E ed F. La forza di queste reti sarà soprattutto nella capacità di dimostrare quanto
possa essere conveniente in termini energetici e ambientali, sia rispetto alle situazioni attuali
che alle altre tecnologie oggi diffuse. Perché oggi sono tante le tecnologie efficienti e abbiamo
bisogno di attente analisi rispetto ai risultati ambientali e economici delle diverse soluzioni, in
modo da capire anche le politiche più efficaci per spingere questa prospettiva (incentivi, credito
agevolato, fondo per l’efficienza energetica, ecc.). Del resto è questa la prospettiva spinta anche
dalla Direttive europea sull’efficienza energetica, dove si propone di partire sempre da analisi
costi-benefici sia ambientale che economica per individuare con attenzione le soluzioni possibili
e quindi gli interventi capaci di recuperare sprechi nei sistemi produttivi e energetici. Ne abbiamo
un gran bisogno per uscire dalla crisi e per dare risposta all’emergenza climatica.
Edoardo Zanchini
Vicepresidente Legambiente
PREMESSA AIRU
L’AIRU, è l’associazione di riferimento per tutto il mondo
che gravita attorno ai sistemi di teleriscaldamento: dai
gestori, ai produttori di componentistica, agli studi di
progettazione, università comuni, liberi professionisti
ecc. Fin dagli anni ’80 pubblica l’Annuario, documento
che riporta i dati statistici relativi ai sistemi di
teleriscaldamento esistenti in Italia. Lavoro certosino che
si è raffinato nel tempo con un’analisi approfondita e di dettaglio e la pubblicazione non solo di
dati aggregati ma di schede per ogni singolo impianto. LEGAMBIENTE è associazione
caratterizzata dall’ambientalismo scientifico, ovvero dalla scelta di fondare ogni progetto in
difesa dell’ambiente su una solida base di dati scientifici, uno strumento con cui è possibile
indicare percorsi alternativi concreti e realizzabili. Ha sviluppato negli anni la cultura e
l’esperienza di metodiche di analisi che mettono in luce “casi esemplari” e diffusione sul
territorio di vari aspetti ambientali che caratterizzano la nazione anche tramite l’utilizzo di mappe
interattive di significativo impatto. Ecco allora che nasce l’idea di redigere insieme il presente
rapporto “Il teleriscaldamento in Italia – stato dell’arte e prospettive di sviluppo” con l’obiettivo di
unire le due esperienze e quindi di raccontare e fotografare lo sviluppo delle grandi e piccole reti
di teleriscaldamento in Italia, mettendo in luce gli aspetti energetici e quindi ambientali tramite
l’uso di mappe intelligenti. Ma lo stato dell’arte non basta. Interessante è l’analisi delle possibilità
di sviluppo che potrebbe avere questa infrastruttura se debitamente sostenuta. Infatti seppur
degna di rispetto ad ogni tale tecnologia soddisfa solo il 6% del fabbisogno nazionale di
domanda per riscaldamento, mentre dalle valutazioni, seppur parametriche, si potrebbe arrivare
ad un 25% . Il pregio del teleriscaldamento e quindi suo intrinseco valore è proprio di collettare
tutte le risorse energetiche disponibili sul territorio e di veicolarle verso l’utenza potenziale. Il
rete di distribuzione trasporta solo acqua calda, ma le fonti che alimentano il vettore termico
sono varie e modulabili. Ogni realtà quindi può creare il proprio sistema di teleriscaldamento in
base alla propria disponibilità energetica ed alla propria distribuzione territoriale. Un’analisi
appena accennata che potrebbe essere stimolo per valutazioni future più approfondite. Ci
auguriamo quindi con questo lavoro congiunto, che ha visto impegnate le associazioni per più di
un anno, di aver aggiunto un documento significativo alla divulgazione della tecnologia per
migliorarne la sua conoscenza. Un ringraziamento particolare a ESRI per il supporto nella
realizzazione delle soluzioni applicative fornite, basate sulle informazioni geospaziali.
AIRU - Il presidente
Fausto Ferraresi
CONTENUTI DEL DOCUMENTO
Il presente Rapporto Tecnico si pone lo scopo di:
a) illustrare lo stato attuale (fine 201 2) del teleriscaldamento in Italia;
b) individuare le ulteriori potenzialità di sviluppo di questo servizio energetico e di stimarne i
relativi benefici energetici ed ambientali attesi.
L’analisi è finalizzata a fornire strumenti conoscitivi di base all’azione di pianificazione
territoriale dei Governi Regionali e delle Amministrazioni Locali, indispensabili per poter
individuare azioni ed ambiti di intervento efficaci.
L’analisi dello stato attuale è condotta attraverso un puntuale censimento degli impianti in
esercizio, integrando e completando, ove ritenuto necessario, i dati già riportati nell’ultima
edizione dell’Annuario Airu.
L’analisi delle ulteriori potenzialità, limitata ai centri urbani aventi popolazione non inferiore a
25.000 abitanti residenti, è effettuata sulla base delle informazioni tratte dal Censimento Istat
2011 delle abitazioni e della popolazione, che traccia un quadro sufficientemente preciso, fino al
livello comunale, del parco edilizio residenziale e degli impianti di riscaldamento in questi
utilizzati.
E’ evidente che l’analisi appresso riportata è del tutto preliminare, propedeutica
all’individuazione dei progetti specifici e delle “aree teleriscaldabili ”, che invece presuppongono
una analisi puntuale del territorio urbano interessato e delle infrastrutture energetiche su di esso
localizzate.
Il documento ha lo scopo, unicamente, di addivenire ad una stima dell’ordine di grandezza delle
problematiche connesse, quali appunto: la quota di popolazione attualmente allacciata a reti di
teleriscaldamento e quella potenzialmente raggiungibile; l’entità del risparmio energetico
conseguibile; l’entità delle emissioni evitate di inquinanti.
LO STATO ATTUALE DEL RISCALDAMENTO URBANO IN ITALIA
Considerazioni generali sul teleriscaldamento
Cosa è il teleriscaldamento
Il teleriscaldamento (più correttamente
riscaldamento urbano a rete, traduzione
dell’originario termine inglese District
Heating), è un servizio energetico presente
nei centri urbani ubicati in aree climatiche
fredde.
Tale servizio energetico consiste nella
distribuzione di acqua calda o surriscaldata
a mezzo di reti interrate, destinata al
riscaldamento degli edifici ed alla
produzione di acqua calda igienicosanitaria.
L’energia termica immessa nelle reti di
teleriscaldamento può avere diverse
provenienze: può essere prodotta da una
centrale termica convenzionale di grosse
dimensioni, può essere prodotta tramite una
centrale di produzione combinata elettricitàcalore, può provenire dall’incenerimento dei
rifiuti solidi urbani, da processi industriali
(calore di scarto a bassa temperatura), da
fonte geotermica a bassa, media e alta
temperatura, da fonti rinnovabili (biomasse,
biogas da discariche, scarti di lavorazioni,
ecc.).
Cosa succede senza il teleriscaldamento
Nella prevalenza dei nostri centri urbani, al
riscaldamento provvede ogni singolo
edificio per proprio conto e il calore viene
prodotto tramite caldaie dimensionate per il
singolo edificio o tramite caldaie autonome
per ogni singola unità immobiliare.
Questo sistema utilizza, anche quando
adotta le tecnologie più moderne, non più
del 75-80% dell’energia primaria fossile
contenuta nel combustibile e, quel che è più
importante,
utilizza
energia
termodinamicamente pregiata (quella
prodotta dalla combustione, a temperatura
di circa 1 .200-1 .500 °C) per riscaldare un
ambiente a soli 20°C!
Gli stessi edifici inoltre necessitano di
energia elettrica, oltre che di calore,
prodotta in larga parte tramite centrali
1
termoelettriche in grado di sfruttare solo il
46% dell’energia primaria contenuta nei
combustibili utilizzati (metano, olio
combustibile, carbone).
Si rimarca come questo sistema di
produzione dell’energia elettrica comporta
ingenti perdite di energia primaria in quanto,
affinché il ciclo termodinamico che sta alla
base del processo di produzione
dell’energia possa funzionare, il vapore allo
scarico della turbina deve essere
condensato, e ciò avviene tramite acqua di
fiume, di lago o di mare e, ove questa
manca, tramite l’aria esterna. Quindi, nel
processo di produzione termoelettrica
convenzionale, oltre la metà dell’energia
primaria contenuta nei combustibili viene
dissipata nell’ambiente, con spreco di
risorse economiche e enormi problemi di
impatto ambientale.
Il teleriscaldamento consente la
produzione combinata di elettricità e
calore
Il teleriscaldamento, in quanto presuppone
la produzione centralizzata del calore in una
o poche centrali di grosse dimensioni,
consente di realizzare centrali di produzione
combinata elettricità-calore (centrali di
cogenerazione).
Una centrale di cogenerazione, dunque,
bruciando combustibile fossile, produce
energia elettrica e calore, consentendo di
utilizzare una frazione cospicua dell’energia
primaria contenuta nel combustibile, ben
superiore a quella consentita dalle
produzioni separate (modalità di produzione
del “sistema convenzionale sostituito”).
Ma non solo: la produzione centralizzata del
calore consente di utilizzate atre fonti
altrimenti disperse come quello derivante
dall’incenerimento dei Rifiuti Solidi Urbani o
il calore prodotto con le biomasse
(sottoprodotti agricoli, scarti dell’industria
del legno, ecc.).
Il Teleriscaldamento in Italia. Rapporto di AIRU e Legambiente
I
van tag g i
per
la
com u n i tà:
ri s parm i o
en erg eti co e ri d u zi on e d el l e em i s s i on i
Due quindi i presupposti che giustificano la
realizzazione di sistemi di teleriscaldamento
(alimentati da impianti di cogenerazione, da
fonti rinnovabili, da energie altrimenti
disperse):
- il risparmio di energia primaria di origine
fossile;
- la riduzione dell’impatto ambientale
connesso alla produzione di energia termica
ed elettrica.
La riduzione dell’impatto ambientale è anzi
diventato, oggi, prioritario rispetto ai
problemi di puro risparmio energetico. Basti
ricordare le alterazioni climatiche connesse
alle emissioni di gas ad effetto serra (CO 2 in
primo luogo), in larga parte dovute proprio
all’utilizzo
dei
combustibili
fossili.
Non a caso le norme attuative degli accordi
internazionali miranti alla riduzione dei gas
serra indicano proprio nel teleriscaldamento
uno degli strumenti più efficaci ai fini della
riduzione delle emissioni di anidride
carbonica.
Rimanendo nel campo della cogenerazione,
giova subito dare l’ordine di grandezza dei
risparmi energetici e delle emissioni evitate
conseguibili attraverso la realizzazione di
reti di teleriscaldamento alimentate da
impianti di cogenerazione.
Ci riferiamo ad un impianto-tipo
effettivamente presente nella realtà del nord
Italia: una centrale di cogenerazione che
installa tre motori alternativi a gas (MAG) da
1 0,00 MWe e 11 ,25 MWt, quindi in grado di
teleriscaldare un grosso quartiere da circa
1 0 - 1 2.000 abitanti.
Il sistema di cogenerazione in esame ed il
relativo Sistema Energetico Convenzionale
Sostituito sono schematizzati nel riquadro
sottostante. I bilanci energetici ed
ambientali sono quelli effettivamente
realizzati nell’anno 201 2.
I
van tag g i
per
l ’ u ten te:
m i n ori
cos ti
d el
cal ore, m as s i m a s i cu rezza
Le Aziende che gestiscono reti di
teleriscaldamento in Italia praticano
all’utente finale un “prezzo calore”
equiparato al costo del calore prodotto
tramite combustione in una caldaia di
edificio alimentata a gas naturale, che
risulta il combustibile certamente meno
costoso fra quelli utilizzati per il
riscaldamento degli edifici.
Tenuto conto dei sensibili minori costi di
gestione che una sottocentrale di scambio
termico richiede rispetto alla centrale
termica sostituita (estrema semplicità
impiantistica; nessuna necessità del
conduttore; assenza di canna fumaria,
ecc.), il costo finale del calore da
teleriscaldamento risulta ovunque inferiore
a quello di qualunque altro vettore
energetico commerciale oggi disponibile sul
mercato.
Ma i vantaggi per l’utente non sono solo
economici: l’assenza di combustibili e di
fiamme dirette in locali annessi agli edifici
da riscaldare, sostituiti dalla fornitura diretta
di acqua calda o surriscaldata, rendono il
teleriscaldamento
un
sistema
intrinsecamente sicuro ed esente da rischi
di scoppi ed incendi.
La combustione, infatti, viene realizzata
presso la centrale di cogenerazione, ubicata
in luogo lontano dalle abitazioni e
comunque sotto il controllo di personale
specializzato.
In estrema sintesi risulta (valori arrotondati):
Risparmio di energia fossile primaria:
-2.323 tep/a = -26%
Emissioni evitate di CO2:
-9.422 t/a = -38%
2
Benefici energetico-ambientale di un sistema di riscaldamento urbano
alimentato da centrale cogenerativa (bilancio 201 2 - caso reale)
Rapporto Il teleriscaldamento in Italia
CONSUMO DI ENERGIA DEL SISTEMA CONVENZIONALE SOSTITUITO 8.773 tep
CONSUMO DI ENERGIA DEL SISTEMA DI TELERISCALDAMENTO
6.460 tep
RISPARMIO DI ENRGIA CONSEGUITO
-2.323 tep -26%
EMISSIONI CO 2 DEL SISTEMA CONVENZIONALE E SOSTITUITO 24.569 t
EMISSIONI CO 2 DEL SISTEMA DI TELERISCALDAMENTO
1 5.1 47 t
EMISSIONI CO 2 EVITATE
-9.422 t -38%
3
Analis sullo stato attuale
Il primo impianto di TLR in Italia nasce nel
1 971 a Modena e da allora questa
tecnologia ha continuato a svilupparsi fino
ad arrivare ad oltre 300 reti, tra grandi,
piccole e “a circuito chiuso” (dette
impropriamente reti di teleriscaldamento).
Sono 1 92 le reti di teleriscaldamento
(TLR) censite in questo Rapporto e riferite
all’anno 201 2, ovvero quelle di cui si
conosco dati certi e verificati, distribuite in
1 50 città italiane: dalla rete di Torino (la più
estesa: ben 467 km) alle piccole reti di
quartiere di pochi chilometri.
Come è possibile osservare dalla mappa, il
servizio è presente in tutte le regioni del
Nord, con la sola esclusione del Friuli
Venezia Giulia, in Toscana, nel Lazio e nelle
Marche e l’84% di queste è distribuito tra la
Lombardia, il Piemonte, la Toscana e il
Trentino Alto Adige.
L'Italia teleriscaldata - al 201 2
Rapporto Il Teleriscaldamento in Italia
Sono 70 i Comuni teleriscaldati attraverso
l’uso di fonti rinnovabili con 88 reti,
concentrati in due aree geografiche
particolari del nostro Paese, in Toscana
dove è ricca la risorsa geotermica e impianti
ad alta entalpia producono gran parte del
fabbisogno energetico termico della
regione, e in Trentino Alto Adige dove sono
noti gli impianti
4
a biomassa, spesso di tipo cogenerativo,
alimentati dalle risorse legnose provenienti
dagli scarti delle lavorazioni locali e dalla
manutenzione dei boschi.
Attraverso le mappe è possibile invece
osservare la distribuzione più casuale dei
59 Comuni che ospitano nel proprio
territorio le 72 reti alimentate da una sola
tipologia di combustibile, come gli impianti
cogenerativi fossili, caldaie, centrali
termoelettriche e recupero di calore da
termovalorizzatori. Cosi come appaiono più
casuali anche gli impianti alimentati da un
mix di combustibili, fossili + recupero di
calore e fer.
Il quadro che emerge dai dati relativi
all’anno 201 2, rilevati direttamente presso le
aziende che gestiscono reti di
riscaldamento urbano in Italia, è sintetizzato
nei paragrafi che seguono.
Volumetria allacciata
teleriscaldamento
alle
reti
di
L’utenza servita da reti di teleriscaldamento
ha raggiunto i 291 ,9 milioni di m 3 di
volumetria servita, di cui 6,8 milioni servita
anche da servizi di teleraffrescamento:
questo significa, per la sola parte di
riscaldamento, che quasi tre milioni di
persone (intesi come “abitanti equivalenti”)
ormai fruisce in Italia di tale servizio,
utilizzando oltre 1 0 milioni di MWh di
energia termica.
Il trend, ormai consolidato ed evidenziato
nel grafico, mostra una crescita media del
1 2% annuo nel periodo 2000-201 2.
Interessante notare come il 62% della
Andamento della volumetria teleriscaldata in Italia dal 1 972 al 201 2 - Mm 3
volumetria teleriscaldata appartenga ad
edifici residenziali con oltre 1 82 milioni di
metri cubi, il 35% a edifici di tipo terziario
con 1 01 ,5 milioni di m 3 e il 3% al settore
industriale con 8,2 milioni di metri cubi
teleriscaldati.
Distribuzione territoriale dell’utenza
Come è possibile osservare dal grafico la
distribuzione territoriale degli impianti di
5
teleriscaldamento in Italia, in termini di
volumetria allacciata alle reti risulta
concentrata nell’Italia settentrionale e la
quasi totalità della volumetria teleriscaldata
(circa 281 milioni di m 3, pari al 96% della
volumetria totale) è localizzata in quattro
regioni, dove la Lombardia risulta avere il
maggior volume riscaldato con 1 20 milioni
di metri cubi e il 43% del totale nazionale,
seguita dal Piemonte risulta avere il
Volumetrie allacciate al TLR in Italia
maggior volume riscaldato con 1 20 milioni
di metri cubi e dall’ Emilia Romagna,
rispettivamente con 76 e 38 milioni di metri
cubi serviti e dal Veneto con 1 4 milioni di
metri cubi e il 5% del totale.
Prendendo in considerazione il rapporto tra
i metri cubi riscaldati e la popolazione
residente, la Regione che offre le migliori
prestazioni è il Trentino Alto Adige, con una
media di 27 m 3/resid, seguita dal Piemonte
con 1 7 m 3/resid e dalla Lombardia con 1 3
m 3/resid. Seguita a pochissima distanza
dalla Valle d’Aosta con 1 2 metri cubi di
volume riscaldato per residente.
Distribuzione geografica degli impianti di TLR - volumetria in Mm 3
6
Diffusione degli impianti di TLR per residente - m 3/resid
da Brescia 41 ,3 e Milano con 30,7 milioni di
m 3.
Scendendo a livello locale è il Comune di
Torino a presentare la maggior volumetria
teleriscaldata con 53,4 milioni di m 3, seguito
Volumetrie teleriscaldate - Mm 3
Volumetrie teleraffrescate - Mm 3
7
Attraverso le due mappe, che mettono in
evidenza la volumetria teleriscaldata e
teleraffrescata per Comune, è possibile
notare come per le volumetrie teleriscaldate
le reti di piccole dimensioni siano per lo più
distribuite lungo l’arco alpino, generalmente
associate a Piccoli Comuni con un
alimentazione a biomassa locale,
dimensionate quindi per rispondere alle
esigenze locali di poche migliaia di utenze.
Nel teleraffrescamento invece è possibile
notare come siano molto più diffuse le
piccole volumetrie, segno di una tecnologia
sicuramente poco utilizzata ma in
espansione. In questo caso è il Comune di
Reggio Emilia il territorio con la maggiore
volumetria raffrescata attraverso reti con 1 ,4
milioni di metri cubi, seguita da Genova e
da San Donato Milanese rispettivamente
con 1 milione e 961 mila metri cubi.
Estensione delle reti e numero di
sottocentrali d’utenza
L’estensione delle reti di riscaldamento
urbano in Italia ha raggiunto, nel 201 2, i
3.663 km di rete primaria (stacchi d’utenza
esclusi), pari a poco meno di 3,5 volte
l’estensione
nell’anno
2000.
La
distribuzione territoriale è riportata nella
mappa e come è possibile notare la
Regione italiana che presenta la maggiore
estensione è la Lombardia con 1 .111 km,
seguita dal Trentino Alto Adige e dal
Piemonte, rispettivamente con 846 e 745
km. Le reti di teleriscaldamento si
suddividono in tre categorie: le reti ad
acqua calda (1 .91 9 km; 52,4%), tecnologia
un tempo riservata alle piccole e medie
estensioni ma oggi applicata anche alle reti
di dimensioni maggiori, rappresentano
ormai la tipologia prevalente; la restante
quota è costituita da reti ad acqua
surriscaldata (1 .727 km a 11 0÷1 20 °C;
47,1 %) e da reti a vapore (1 9 km; 0,5%;
tecnologia presente solo nelle reti
geotermiche della Toscana).
Sono invece 66.887 gli impianti d’utenza
presenti in Italia, di questi 1 9.841 per solo
riscaldamento e 47.046 per riscaldamento e
produzione di acqua calda sanitaria. E’ la
Lombardia la Regione con il maggior
numero di sottostazioni di utenza (SST) pari
a 29.829, seguita dal Trentino Alto Adige
con oltre 1 6mila sottostazioni e il Piemonte
con 8.81 3. La tipologia impiantistica che
vede l’erogazione di calore per
riscaldamento e per acqua calda sanitaria è
sempre più prevalente (poco più del 70%
degli impianti; nell’anno 2000 erano solo il
50%). Il trend registrato è sintomo evidente
del fatto che l’impiantistica delle nuove
edificazioni meglio si presta ad essere
allacciata a reti di teleriscaldamento.
Si evidenzia che il Trentino Alto Adige, con
1 6.000 SST circa, installa circa un numero
doppio di SST rispetto al Piemonte: la
circostanza è ovviamente legata alle
dimensioni medie dell’utenza (Piemonte:
8.664 m 3/SST; Trentino: 1 .664 m 3/SST).
Il Comune con il maggior numero di
sottostazioni è Brescia con 1 9.328, seguita
da Torino con 5.1 00 SST e da Brunico (BZ)
con 2.456. Per quanto riguarda le
sottostazioni a servizio di solo
riscaldamento è Torino il Comune con il
numero maggiori di sottostazioni, pari a
4.284, seguito da Brescia con 3.872 e
Milano con 1 .326. Infine per quanto
riguarda le sottostazioni di utenza che
fornisco anche acqua calda sanitaria
Brescia è il primo Comune con 1 5.456 SST,
seguito da Brunico (BZ) con 2.456 e
Pomarance (SI) con 2.308.
Affianco ai numeri assoluti è interessante
osservare i dati relativi agli utenti residenti
serviti. Come è possibile notare, prendendo
in considerazione le sole Regioni in cui
sono presenti reti di TLR, solo l’8,4% degli
utenti residenti è servito da questo tipo di
servizi.
Seppur le percentuali risultino piuttosto
basse per tutte le Regioni prese in
considerazione, anche in questo caso le
migliori performance vengono dalla Regione
del Trentino Alto Adige con l’0,37% di
abitanti equivalenti serviti, seguito dal
Piemonte con lo 1 7,2% e da Lombardia e
Valle d’Aosta rispettivamente con il 1 2,5% e
il 1 2,4%.
8
Diffusione degli impianti di TLR per residente - m 3/resid
Le centrali di produzione dell’energia
I 1 50 Comuni italiani presi in considerazione
in questo Rapporto, ospitano nei propri
territori una potenza termica complessiva di
3.1 60 MWt e 920 MW elettrici, in grado di
generare oltre 1 0mila GWh termici di
energia termica di cui 8.394 GWht erogati
all’utenza. La Regione con la maggior
potenza installata è la Lombardia, seguita
dal Piemonte e dall’Emilia Romagna.
La tipologia e la potenzialità delle centrali di
produzione dell’energia in esercizio è
riportata nel grafico, attraverso cui è
possibile osservare come il 67% della
potenza totale utilizzata è costituita da
impianti di cogenerazione alimentati da
combustibili fossili, con 2.1 20 MWt, mentre
la restante quota di potenza è coperta da
impianti di cogenerazione utilizzanti FER e
RSU per 61 5 MWt, e da produzione termica
semplice da fonti rinnovabili termiche per il
1 3%. Circa l’1 % della potenza installata
appartiene invece alla categoria delle
pompe di calore ad alta temperatura le
uniche in grado di produrre energia termica
per le reti di teleriscaldamento.
Potenza termica installata nelle centrali di teleriscaldamento (MWt)
9
Potenza termica installata nelle centrali di teleriscaldamento (MWt)
Scendendo a livello locale il Comune con la
maggiore potenza termica installata è
Torino con 1 .766 MW termici, seguita da
Brescia con 733,4 MWt e da Milano con
720,3 MWt.
Energia termica erogata all’utenza
Le reti di teleriscaldamento in esercizio in
Italia hanno erogato all’utenza circa 8.394
GWht, di cui la quota prevalente pari a
4.054 GWht, il 48% del totale, è prodotta
tramite impianti cogenerativi alimentati da
fonti fossili (costituite, queste, per la quasi
totalità da gas). La restante quota è
suddivisa equamente tra FER (2.1 51 GWht
con il 26%) e caldaie a combustibili fossili
(2.1 89 GWht, 26%).
Provenienza energia termica
erogata all'utenza
La situazione a livello regionale, evidenziata
nel grafico, riflette – ma solo in parte – la
tipologia
degli
impianti
illustrata
precedentemente, dove ancora una volta il
maggior contributo arriva dagli impianti
cogenerativi di tipo fossile presenti
soprattutto in Lombardia e in Piemonte.
Il grafico sull’energia termica erogata
all’utenza per tipologia di fonte evidenzia la
quota di energia termica prodotta tramite
fonti
green,
intendendo
–
convenzionalmente - l’energia prodotta
tramite impianti di cogenerazione, tramite
FER vere e proprie (biomassa e geotermia),
tramite pompe di calore e tramite recupero
di energie altrimenti disperse (in questa
categoria è inclusa la termodistruzione dei
RSU). Risulta che in ben cinque Regioni
tale quota supera il 75%, qualificando le
rispettive reti (a livello complessivo) come
“teleriscaldamento efficiente” come definito
dai recentissimi orientamenti legislativi
(Legge n. 1 64 del 11 novembre 201 4).
La situazione nelle restanti regioni evidenzia
un minore utilizzo degli impianti “green”
installati.
Infine, non possiamo sottacere che nelle
regioni Liguria, Marche e Lazio la
produzione
di
energia
da
fonti
ambientalmente qualificate non è coerente
con le rispettive potenze installate: nelle reti
di queste regioni si evidenzia un massiccio
ricorso alla produzione termica semplice
tramite combustibili fossili.
10
Energia termica erogata all'utenza (GWht)
Energia termica "green" erogata all'utenza (GWht)
Nota: per "fonti green" si intende
- convenzionalmente - l’energia
prodotta tramite impianti di
cogenerazione, tramite FER vere
e proprie (biomassa e geotermia),
tramite pompe di calore e tramite
recupero di energie altrimenti
disperse (in questa categoria è
inclusa la termodistruzione dei
RSU.
11
Potenza installata ed energia termica "green" erogata
all'utenza (%)
Risparmio di energia primaria fossile
Per comprendere l’efficienza delle reti di
teleriscaldamento è necessario studiare e
comprendere due parametri fondamenti, il
risparmio dell’energia primaria e il
conseguente risparmio di anidrite carbonica
immessa in atmosfera rispetto all’utilizzo di
sistemi di riscaldamento tradizionali
individuali alimentati a gas. Il risparmio
dell’energia primaria quindi vuol dire non
solo più efficienza in termini di copertura dei
fabbisogni ma anche minori importazioni di
combustibili fossili esteri e quindi in un
risparmio anche economico Nel 201 2 i
sistemi di riscaldamento urbano operanti in
Italia hanno conseguito un risparmio di
energia primaria fossile di circa 478.000
tep, corrispondente a circa il 25%
dell’energia consumata dai “sistemi
convenzionali sostituiti” (caldaie di edificio e
sistema elettrico nazionale). Di tale
risparmio, ben il 91 % è realizzato in sole tre
regioni (Piemonte, Lombardia e Trentino A.
A.). Un altro importante contributo è arrivato
inoltre dalle reti di teleriscaldamento
toscane con il 92,9% di energia primaria
risparmiata a livello regionale e della Valle
D’Aosta con l’85,1 %.
Risparmio energia primaria fossile per Regione - tep
Attraverso il grafico sul risparmio di energia
primaria fossile è possibile non solo notare i
benefici in termini di riduzione ma anche le
criticità dei sistemi meno efficienti già citati
precedentemente e che coinvolgono le
regioni Liguria, Marche e Lazio. Come già
detto il calore erogato in queste regioni
viene in larga parte prodotto tramite caldaie
a combustibili fossili non cogenerative,
utilizzando quindi solo una parte
dell’energia primaria contenuta nei
combustibili fossili.
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Risparmio energia primaria fossile per Regione - tep
Risparmio energia primaria fossile per Regione - %
Emissioni evitate di anidride carbonica
Il risparmio di energia primaria oltre ad una
riduzione dei costi nell’uso dei carburanti e
un miglioramento della qualità dell’aria, si
traduce, nel caso di sistemi efficienti, anche
in emissioni evitate di CO 2.
Il bilancio emissivo degli impianti di
teleriscaldamento in esercizio in Italia
nell’anno 201 2 mostra che questi hanno
evitato circa 1 ,528 Mt di CO 2.
Poco meno del 60% di tali emissioni evitate
sono attribuibili alla rete di Torino, un
risultato perfettamente coerente con le
caratteristiche della rete in grado di erogare
all’utenza circa circa 1 ,9 GWh di energia
termica, pari al 23% del totale nazionale),
13
inoltre il 90% del’energia erogata è prodotta
da una centrale a ciclo combinato gasvapore che raggiunge un rendimento medio
annuo di assoluto rispetto (79,4%).
Attraversl il grafico è possibile notare come
il 90% circa delle emissioni evitate (1 ,362
Mt) è conseguito da tre regioni: ancora
Piemonte, Lombardia e Trentino.
Elevate prestazioni, in termini di emissioni
di CO 2 evitate, vengono raggiunte dalle reti
alimentate da impianti a fonti rinnovabili,
come nel caso della Valle d’Aosta, del
Trentino Alto Adige e della Toscana.
Quest’ultima in particolare ha ridotto le
emissioni di circa il 90%.
Emissioni evitate di CO2 degli impianti di TLR - tonnellate
Ancora una volta non possiamo sottacere i
casi che presentano problematiche: le reti di
teleriscaldamento delle regioni Marche e
Lazio non producono benefici ambientali.
Emissioni evitate di CO2 degli impianti di TLR - %
Teleraffrescamento
Per quanto attiene la distribuzione di acqua
refrigerata prodotta presso la centrale del
gestore della rete (i sistemi di
“teleraffrescamento” propriamente detti), a
fine 201 2 la potenza frigorifera installata
risulta pari a 66,6 MWf. Il modesto trend
evolutivo di questa tecnologia conferma che
la distribuzione di acqua refrigerata tramite
reti cittadine dedicate a tale servizio
incontra non pochi problemi tecnico-
economici.
Per quanto attiene la produzione periferica
di acqua refrigerata a mezzo di gruppi frigoassorbitori (GFA) alimentati dalle reti di
teleriscaldamento,
risultano
installati
complessivamente 1 05,7 MWf. Il confronto
con la produzione termica rimane ancora
impari: l’energia fornita all’utenza nel 201 2
ammonta a circa 1 01 .400 MWhf, pari a
circa l’1 ,2% dell’energia termica fornita
all’utenza.
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Case History
EGEA NEL SETTORE DEL TELERISCALDAMENTO
La gestione responsabile delle risorse naturali anche attraverso l’utilizzo di tecnologie
all’avanguardia, efficienti e a basso impatto ambientale è aspetto fondamentale della missione
del Gruppo Egea che dal 1 986 ad oggi tele riscalda 1 5 città.
Tra queste troviamo la centrale Albapower realizzata da Egea in partnership con il gruppo
dolciario Ferrero nei pressi dello stabilimento produttivo di Alba. Grazie a questo impianto a
ciclo combinato da 50 MWe viene soddisfatto il fabbisogno energetico dello stabilimento
industriale oltre a fornire energia elettrica ai clienti Egea e ad alimentare la rete di
teleriscaldamento della Città. Inoltre grazie ad esso si è potuto mantenere contenuto il costo
di produzione del calore e di dismettere le centrali termiche che, disgiuntamente,
alimentavano lo stabilimento Ferrero e la rete di teleriscaldamento. Altre esempio è l’impianto
del Comune di Ormea, di proprietà della società Calore Verde, partecipata da Egea in qualità
di socio industriale e per la quale gestisce la centrale e rete di teleriscaldamento. L’impianto è
alimentato esclusivamente a cippato di legna vergine e rappresenta un bell’esempio di
adattamento del modello industriale Egea alle richieste dell’Amministrazione locale, azionista
di maggioranza della società, e alle caratteristiche del territorio, prevalentemente montano e
ad alta forestazione. Egea è partner tecnico anche del comune di Cortemilia nella
realizzazione e conduzione della centrale e della rete di teleriscaldamento della cittadina,
famosa per la produzione della nocciole. Non a caso l’impianto utilizza come combustibile
anche i gusci di nocciola prodotti localmente.
Anche il teleriscaldamento della città di Carmagnola porta la firma del gruppo Egea. Il calore
immesso nell’impianto proviene in parte dalla centrale di cogenerazione realizzata dal Gruppo
e in parte da un adiacente impianto di pirogassificazione di biomassa legnosa vergine
realizzato da una società terza. In questo caso, la presenza della rete di teleriscaldamento e
l’accordo raggiunto tra le due società, sono stati elemento facilitante per la realizzazione del
pirogassificatore.
Il gruppo Egea ha in corso studi per integrare la produzione di calore da fonti rinnovabile nelle
proprie reti di teleriscaldamento, oggi alimentate prevalentemente a gas naturale. Gli studi più
avanzati sono relativi all’utilizzo dell’energia geotermica e solare rispettivamente nelle città di
Acqui Terme e Nizza Monferrato.
Esempi che attestano come Egea prosegua nello sviluppo di soluzioni “a misura” del territorio
in un rapporto di costante collaborazione con le Amministrazioni locali e con partner
industriali, proponendosi come punto di riferimento per lo sviluppo di sistemi innovativi e
sempre più sostenibili di teleriscaldamento.
HERA: INNOVAZIONE TARIFFARIA E ATTENZIONE VERSO LE
ESIGENZE DELLE UTENZE
Hera ha studiato e presentato nuove tariffe per il teleriscaldamento Prezzo industriale e Scegli
tu (60 e 70) finalizzate a sostenere le esigenze delle utenze artigianali-industriali e civili
(domestiche e non domestiche) del territorio cercando così di ridurre i costi e andare incontro
alle esigenze economiche degli utenti in questa fase di crisi economica. Il risparmio in alcuni
casi, infatti, può arrivare fino al 53%. Le nuove tariffe prevedono la diversificazione del prezzo
in funzione della temperatura di fornitura, ridotta, nel caso delle utenze domestiche,
rispettivamente a 60 e 70 gradi centigradi rispetto alla temperatura standard che a Ferrara è
di circa 80 gradi, senza nessuna variazione del comfort negli ambienti interni.
L’opzione “Scegli tu 70” promuove l’efficienza energetica e porta la temperatura di esercizio
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dell’impianto da 80 a 70 gradi,
solo con una piccola modifica
all’impianto esistente e senza
nessuna variazione del calore
degli ambienti interni. Così, sul
prezzo base del teleriscaldamento
sono possibili sconti del 1 0% per
le utenze con tariffa monomia
(applicata fino a 25.000 kWh di
consumo) e dell’8% sulla tariffa
binomia (per consumi superiori a
25.000 kWh e una potenza
contrattuale oltre i 30 kW). Con
“Scegli tu 60” lo sconto sul prezzo
base è del 20%.
Con l’attivazione delle offerte,
rispetto al riscaldamento con un impianto tradizionale a gas, il risparmio per un’abitazione con
impianto singolo e una superficie di circa 1 00 metri quadrati è stimato tra i 254 euro (con
“Scegli tu 70”) e i 360 euro all’anno (nell’ipotesi di “Scegli tu 60”).
A questo si aggiunge il beneficio fiscale già esistente, collegato alla produzione da fonti
rinnovabili, che equivale a 1 90 euro all’anno.
Per le utenze industriali lo sconto in bolletta previsto dalla tariffa Prezzo industriale, rispetto
alla tariffa standard, è del 26% ed è specifico per le utenze che avrebbero diritto ad accise
agevolate sul gas.
Non solo tariffe, infatti, Hera intende promuovere l’efficienza energetica anche attraverso un
servizio di consulenza post-vendita personalizzata. Attraverso un apposito gruppo di lavoro,
costituito presso la Direzione Teleriscaldamento, periodicamente verranno analizzati i dati
storici dei clienti, sulla base dei quali verranno proposte eventuali soluzioni per
l’ottimizzazione dei contratti. Per tutti i clienti, sia industriali che domestici, è comunque
possibile richiedere un check-up gratuito della propria fornitura.
Fin dalla nascita, nel 2002, Hera ha rappresentato la prima esperienza nazionale di
aggregazione di aziende municipalizzate (11 , operanti in Emilia- Romagna), dando vita a
un'unica multiutility, capace di creare una vera e propria "industria dei servizi pubblici". Nel
tempo, Hera ha intrapreso un cammino di crescita costante ed equilibrata, incorporando nel
Gruppo altre società attive negli stessi ambiti ma in territori limitrofi. È il caso di Marche
Multiservizi, operante in provincia di Pesaro e Urbino e delle aziende del Nord-Est:
AcegasAps attiva nelle province di Padova e Trieste e Amga attiva in provincia di Udine, dalla
cui fusione è nata AcegasApsAmga, la nuova società del Gruppo. Oggi Hera è una delle
maggiori local utilities italiane e opera principalmente nei settori Ambiente (raccolta e
trattamento rifiuti), Energia (distribuzione e vendita di energia elettrica e gas e
Teleriscaldamento) e Idrico (acquedotto, fognature e depurazione). Nel Gruppo lavorano oltre
8.500 dipendenti, impegnati ogni giorno nel rispondere ai molteplici bisogni di oltre 3,5 milioni
di cittadini.
BRANDES: LA SICUREZZA ATTRAVERSO IL MONITORAGGIO
CONTINUO DELLE RETI
Il controllo continuo delle tubazioni preisolate riveste un ruolo decisivo per garantire la
sicurezza e l’efficienza delle reti di distribuzione del calore. Le reti di teleriscaldamento sono
pensate per una vita attesa non inferiore a trenta anni. Se la corretta progettazione e posa
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dell’infrastruttura costituiscono aspetti
essenziali per soddisfare tale requisito,
altrettanto decisivo per il gestore è
disporre di sistemi per il controllo
continuo delle condizioni di rete. Tra
questi un ruolo centrale è giocato dai
sistemi di monitoraggio delle tubazioni
preisolate, che consentono la
rilevazione e la localizzazione
automatica di guasti come perdite di
fluido dalla tubazione di servizio,
eventuali
infiltrazioni
d'acqua
dall’esterno nello strato isolante della
condotta o interruzioni del circuito.
La segnalazione puntuale di tali
anomalie è fondamentale per
mantenere la rete in sicurezza ed
efficienza, dal momento che la
presenza di acqua o umidità nello strato
di poliuretano che forma l’isolamento
termico della condotta, se non
immediatamente risolta, può avere
pesanti conseguenze sull’infrastruttura,
quali perdite di calore o fenomeni di
corrosione della tubazione interna in
acciaio. Problemi che comportano per il
gestore interventi rilevanti, quali la sostituzione della condotta o di più estesi tratti di rete ormai
irreparabili.
Il sistema di monitoraggio proposto da Brandes si basa sull’impiego di una coppia di fili
sensori per la rilevazione e la localizzazione automatica dei guasti. In particolare adotta il
procedimento di localizzazione a misura di resistenza, brevettato dalla stessa azienda, per
rilevare costantemente la resistenza di isolamento e individuare i punti umidi. Cuore di questa
soluzione è la coppia di fili conduttori che viene annegata nella schiuma di poliuretano di tubi,
raccordi, curve, TEE, punti fissi, valvole a sfera e di tutti gli altri pezzi speciali che
costituiscono la rete. Il filo sensore è in NiCr mentre il filo di ritorno è in rame.
L’isolamento del filo sensore ha un’interruzione ogni 1 5 mm, per cui il conduttore presenta
parti scoperte a diretto contatto con la schiuma poliuretanica che costituisce lo strato coibente
della tubazione. La presenza di umidità in questo strato, pertanto, provoca una variazione del
valore della resistenza che viene immediatamente rilevata dalle apparecchiature di misura.
L’architettura del sistema è costituita da un’unità centrale, dislocata presso la sala di controllo
della società, nella quale confluiscono tutte le informazioni e le segnalazioni inviate dalle
apparecchiature di campo, le unità periferiche.
L’infrastruttura viene monitorata costantemente mediante il controllo del valore di resistenza di
isolamento che variando fa scattare l’allarme.
L’utilizzo di questo sistema garantisce una serie di vantaggi come la capacità di rilevare ogni
anomalia e di qualsiasi entità interessi la rete, anche la presenza di piccolissimi punti di
umidità, che altrimenti sarebbe molto difficile individuare. A questo si aggiunge la tempestività
della segnalazione, aspetto molto importante, in quanto consente di intervenire subito sul
guasto con effetti positivi anche sui costi di riparazione. Grazie a tali peculiarità, la soluzione
della Brandes costituisce anche un valido sistema di allarme preventivo, in grado cioè di
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rilevare anomalie sulla rete non solo durante gli anni di esercizio, ma fin dalla posa e messa in
funzione delle tubazioni e dovute a errori in fase di installazione o al danneggiamento in
cantiere dello strato protettivo in PE della condotta.
Alla riduzione dei costi di intervento contribuisce anche la precisione nella localizzazione del
guasto. Le centraline di controllo sono dotate di un sistema di localizzazione molto efficace
che, assieme allo schema di costruzione del circuito della tubazione posata, consente di
identificare immediatamente l’esatto punto del danno. Un altro punto di forza del sistema è la
possibilità di graduare la segnalazione dell’anomalia su diversi livelli di allarme, in funzione dei
differenti valori di umidità rilevati nello strato isolante. In tal modo, prima ancora di mandare le
squadre in campo, si dispone già di un quadro abbastanza chiaro e preciso della situazione,
ovvero dell’entità del danno. Informazioni preziose che consentono di decidere e
programmare tempi e modalità dell’intervento a seconda dell’urgenza e delle necessità del
caso.
AEM GESTIONI: DIVERSIFICAZIONE DELLE FONTI ENERGETICHE E
SINERGIE CON IL TERRITORIO
L’aspetto fondamentale da evidenziare riguardo al sistema di teleriscaldamento di Cremona è
quello della diversificazione delle fonti energetiche utilizzate per la produzione del calore
immesso nella rete, diversificazione conseguita attraverso lo sfruttamento di tutte le
opportunità offerte dalle attività esistenti sul territorio.
Il sistema di Cremona si è sviluppato a partire dal 1 985, favorito dalla realizzazione nel 1 992
di uno dei primi cicli combinati gas-vapore presenti in Italia.
Dal 1 998 ulteriore sviluppo è stato possibile convogliando in rete il calore cogenerativo
proveniente dall’impianto di termovalorizzazione dei rifiuti provinciali realizzato in prossimità
della città.
Dall’anno 201 0 l’approvvigionamento di calore è stato ulteriormente diversificato tramite la
stipula di un accordo commerciale pluriennale con un soggetto titolare di nuovo impianto
cogenerativo alimentato a biomasse legnose. La potenzialità messa a disposizione risulta di
5,5 MW per un contributo energetico annuo a regime di 22,5 GWh, corrispondente al 1 3% del
fabbisogno totale della rete di teleriscaldamento di Cremona.
L’impianto a biomasse legnose, ubicato nel comune di Cremona, è realizzato e gestito da
LGH Rinnovabili S.r.l., controllata al 1 00% da Linea Energia S.p.A., società appartenente alla
multiutility Linea Group Holding (LGH).
La nuova centrale a biomasse ha la potenzialità di 1 MW elettrico e fornisce energia termica
alla dorsale principale della rete di teleriscaldamento esistente della città di Cremona, per una
potenzialità massima pari a circa 5,5 MW termici.
Il combustibile utilizzato nell’impianto è biomassa legnosa proveniente prevalentemente dalla
raccolta del gruppo LGH nel proprio bacino di utenza (territori di Cremona, Lodi, Crema,
Pavia, Brescia e Bergamo). Il materiale conferito viene stoccato in un’area predisposta ed
opportunamente movimentato per alimentare come cippato di legna la griglia di combustione
della caldaia. Il calore prodotto dalla combustione è trasferito, mediante un circuito ad olio
diatermico, ad un modulo ORC (ciclo Rankine a fluido organico) in grado di generare energia
elettrica e termica, quest’ultima immessa nella esistente rete di teleriscaldamento localizzata
nelle immediate vicinanze. Completano l’impianto la sezione di generazione elettrica e la
sezione di trattamento fumi.
I punti di forza del nuovo impianto sono i seguenti:
• il recupero di un materiale di scarto, altrimenti destinato allo smaltimento, di natura
rinnovabile (poiché costituito da componenti legnose), da utilizzare come combustibile per la
produzione combinata di energia elettrica e calore;
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• criteri di progettazione improntati a garantire la massima efficienza energetica complessiva
(il rendimento complessivo dell’impianto è superiore all’80%);
• il più rigoroso rispetto dell’ambiente ottenuto grazie all’impiego delle migliori tecnologie per
l’abbattimento delle emissioni gassose fino a concentrazioni inferiori alle soglie imposte dalla
già restrittiva normativa applicata alle aree “Critiche” della Regione Lombardia;
• la progettazione del lay-out d’impianto e la scelta di soluzioni architettoniche orientate alla
divulgazione della cultura del risparmio, dell’efficienza energetica e del recupero di materia
per la produzione di energia elettrica e calore. A questo scopo la planimetria è stata strutturata
in modo tale da permettere lo svolgimento di visite guidate per visitatori e scolaresche,
attraverso un percorso espositivo/didattico che si snoda all’interno della centrale;
• soluzioni architettoniche di particolare pregio che rendono l’impianto un elemento distintivo
per la città di Cremona.
Le principali caratteristiche del nuovo impianto di cogenerazione sono le seguenti:
• tipologia: impianto cogenerativo a ciclo ORC alimentato a cippato di provenienza locale;
• anno di installazione: 201 2;
• ore funzionamento annue: 7.800;
• potenza elettrica installata: 999 kWe;
• massima potenza termica cogenerata: 5.650 kWt;
• produzione annua energia elettrica: 7.800 MWh;
• produzione annua energia termica 22.500 MWh;
• massimo quantitativo rifiuti in ingresso autorizzati 22.000 t/anno.
TEA SEI: UNA RETE INTEGRATA CON IL TERRITORIO
Una rete di teleriscaldamento storica ormai parte di un sistema energetico integrato.
Tea Sei è la società del gruppo Tea a cui è stato affidato l’esercizio delle reti calore, gas ed
illuminazione pubblica, nonché il servizio di gestione degli impianti termici e lo sviluppo degli
impianti a fonti rinnovabili.
Dal 1 978, quando venne realizzato il primo impianto pilota, molto tempo è passato: oggi
Mantova è tra le città più teleriscaldate d’Italia. Ha un sistema di produzione ad elevato
risparmio energetico, composto da una centrale di scambio calore dall’impianto a ciclo
combinato EniPower Mantova, da un impianto di recupero calore dalla raffineria IES, da una
centrale di cogenerazione, da un sistema di accumulo e da varie centrali termiche di
integrazione e riserva.
Tale sistema consente di ottenere un considerevole risparmio energetico rispetto ad impianti
convenzionali e di ridurre l’inquinamento atmosferico. Il servizio prevede la produzione
centralizzata di acqua surriscaldata e la sua distribuzione, attraverso tubazioni interrate,
affinché ogni cliente possa riscaldare gli ambienti ed impiegare l’acqua calda per scopi
igienico sanitari.
La produzione centralizzata di calore comporta l’eliminazione di caldaie domestiche e, di
conseguenza, di punti di emissione d’inquinanti sparsi per la città e scarsamente controllati.
La Società assicura un pronto intervento delle squadre di reperibilità ventiquattro ore su
ventiquattro, qualsiasi giorno dell’anno. Lo sviluppo del Teleriscaldamento passa attraverso
via Brennero. Quest’arteria, infatti, ospita la grande condotta (feeder) che consente di
prelevare il calore dalla centrale di Enipower Mantova, permettendo di estendere la volumetria
allacciata a oltre 7 milioni di metri cubi.
Il trasporto del calore, dalla centrale ai punti di consegna presso i singoli edifici della città o
del quartiere, avviene mediante acqua calda posta in circolazione entro condotte interrate
posate sotto le sedi stradali. In ciascun edificio la caldaia viene disattivata e sostituita da un
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semplice scambiatore, a mezzo del quale l’energia termica è ceduta all’impianto di
distribuzione interno dell’edificio, che rimane inalterato.
LOGSTOR PER RIDURRE LE DISPERSIONI TERMICHE IN RETE
LOGSTOR Italia Srl è la consociata italiana di
LOGSTOR, gruppo multinazionale che opera nel
mercato globale dell’energia con un know-how
acquisito in quasi 50 anni di storia e circa 1 80.000 km
di tubazioni fornite in tutto il mondo, ponendo
particolare attenzione al miglioramento dell’efficienza
energetica degli impianti, grazie alla produzione di
materiali che garantiscono le minori dispersioni
termiche possibili. In Italia è presente dal 1 980 ed ha
fornito tutte le principali aziende municipalizzate e
buona parte delle tubazioni installate negli impianti di
teleriscaldamento: Torino, Milano, Brescia, Bergamo,
Sesto S.G., Parma, Reggio Emilia, Ferrara, Piacenza,
Bologna, Mantova, Roma solo per citarne alcuni.
La missione di LOGSTOR è quella di migliorare
l’ambiente attraverso sistemi di distribuzione
dell’energia che minimizzino le dispersioni termiche,
diminuendo così le emissioni di CO 2 necessarie per
produrla. I sistemi di tubazioni preisolate forniti da
LOGSTOR sono progettati e costruiti specificamente
per limitare il più possibile la perdita d’energia nelle reti di distribuzione del teleriscaldamento
e del raffreddamento.
Le tecniche di progettazione sviluppate da LOGSTOR sono in grado ottimizzare i percorsi
riducendo le perdite di pressione nella rete di tubazioni: ciò significa minimizzare l’energia
necessaria per il pompaggio dell’acqua nella rete, fornendo un altro contributo alla riduzione
delle emissioni totali di CO 2.
Controllo di qualità nei materiali prodotti, service ed assistenza alla posa, sistemi di
muffolatura automatica e di localizzazione dei guasti, documentazione via internet della
posizione e dei parametri dei giunti saldati. Sono il fiore all’occhiello di LOGSTOR, risultato
della ricerca tecnologica continua e sono tutti aspetti che consentono di allungare
notevolmente la durata degli impianti e di minimizzarne i costi di manutenzione.
Tutto questo si traduce in un minor impatto ambientale degli impianti di teleriscaldamento e
teleraffrescamento costruiti con il materiale LOGSTOR, sia in termini di riduzione delle
emissioni di CO 2, sia più complessivamente andando a valutare il costo dell’intero ciclo di vita
dei prodotti (Life Cycle Assessment).
COGENPOWER: RISORSE LOCALI ED ELEVATA EFFICIENZA
Fondata nel 2004, nel 2008 Cogenpower realizza il progetto di teleriscaldamento
cogenerativo a Borgaro Torinese.
Anaconda, questo il nome dell’impianto, costruito in solo dieci mesi grazie ad un investimento
completamente privato, rientra nei parametri europei di teleriscaldamento efficiente con il
76,9% di calore cogenerato con una potenza di 3 MWt che alimenta una rete di
teleriscaldamento di circa 1 2 km.
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La centrale, completamente automatizzata, è dotata di un motore endotermico da 3 MW e di
due caldaie con una potenza termica pari a 1 2 MW. Inoltre per rendere il sistema ancora più
efficace è stato predisposto un serbatoio di accumulo del calore, che, con un’altezza di 9 m e
un diametro di 8 m, ha una capacità di 400 m 3 e una capacità termica di 9 MWh, per cui, con
una dispersione minima, il calore non utilizzato dalla rete può essere immagazzinato e
riutilizzato nei momenti di massima richiesta delle utenze. L’intera struttura, oltre ad essere
tecnologicamente all’avanguardia, è stata progettata in modo da integrarsi al meglio nel
contesto territoriale in cui opera impattando positivamente sul paesaggio urbano circostante.
La rete di teleriscaldamento raggiunge il 95% delle abitazioni allacciabili interessando circa
4.500 cittadini che oltre ad un risparmio sui costi dell’energia e della manutenzione dei sistemi
tradizionali, può anche godere dei vantaggi dovuti alla diminuzioni delle emissioni inquinanti in
atmosfera, in particolare CO 2, infatti già dopo il primo anno di attività della centrale Anaconda i
dati rilevati sulla qualità dell’aria nel comune di Borgaro Torinese hanno riscontrato un
sensibile miglioramento.
Recentemente la società sta investendo in un ulteriore ampliamento della centrale di
teleriscaldamento a Borgaro Torinese annettendo una nuova sezione di impianto di
produzione composto da una caldaia a biomassa legnosa ed una turbina a Ciclo Rankine a
fluido organico Organico (ORC), con una potenza elettrica di 994 kW ed una potenza termica
disponibile al condensatore di 4.21 0 kW. L’ORC è oggi uno dei sistemi più evoluti in questo
ambito ed è costituito da un turbogeneratore a fluido organico e caldaia a griglia nel quale
avviene la combustione diretta della biomassa con recupero termodinamico dei fumi caldi.
Il principio del sistema ORC si basa su un turbogeneratore che lavora come una normale
turbina a vapore per trasformare energia termica in energia meccanica a sua volta
trasformata in energia elettrica attraverso un generatore. Invece di vapore acqueo però, viene
vaporizzato un fluido organico, caratterizzato da un peso molecolare superiore a quello
dell’acqua che provoca una rotazione più lenta della turbina rispetto al vapore e una minor
pressione nell’impianto.
Questi sistemi raggiungono un alto livello di efficienza soprattutto su produzioni che vanno da
1 a 1 .5 MW di potenza elettrica. I maggiori risultati si ottengono abbinando questa tecnologia
a reti di teleriscaldamento e se l’impianto è alimentato a biomassa. Questo tipo di impianto ha
infatti un rendimento complessivo, inteso come energia prodotta in rapporto all’energia
introdotta come combustibile, pari circa all’80%, di cui il 1 5% come energia elettrica e il 65%
come energia termica sotto forma di acqua calda a 80°C, senza contare che questi sistemi
funzionano in base alla richiesta effettiva di energia da parte della rete permettendo
un’ulteriore razionalizzazione dell’utilizzo del combustibile. L’integrazione di queste tecnologie
consente anche un abbattimento dei costi relativi sia al combustibile che all’elevata efficienza
energetica dell’impianto con una conseguente ricaduta positiva, in termini di spesa, sulle
utenze allacciate.
La biomassa, di esclusiva origine legnosa certificata, verrà bruciata in una caldaia costruita
seguendo tecniche ampiamente consolidate e dotata di elementi di sicurezza come filtri per le
polveri, griglie per la raccolta e lo smaltimento delle ceneri, dispositivi automatici di
rifornimento della biomassa che sono frutto di una lunga evoluzione e sono considerati sicuri,
affidabili e puliti. Le principali caratteristiche di una moderna caldaia a biomassa oltre ad un
elevato rendimento sono: bassissime emissioni, funzionamento automatico ed elevati
standard operativi e di sicurezza, garantendo il miglior utilizzo possibile delle fonti rinnovabili.
Questo progetto mostra come nel corso degli anni l'impianto cogenerativo Anaconda e la rete
di teleriscaldamento ad esso abbinata abbiano subito delle evoluzioni capaci di impattare
positivamente sulla vita delle persone, migliorando l’ambiente in cui esse vivono,
semplicemente contribuendo a renderlo più sicuro, più sostenibile e più pulito.
21
ACEA PINEROLESE, PRIMA IN ITALIA A PRODURRE BIOMETANO DAI
RIFIUTI ORGANICI E COMPOST DI ALTA QUALITA’
Acea Pinerolese Industriale S.p.A è oggi la prima realtà in Italia a produrre Biometano da fonti
rinnovabili, valorizzando il biogas ricavato dai rifiuti organici, grazie alla collaborazione sul
fronte tecnologico con l’azienda torinese Hysytech.
L’impianto del Polo Ecologico Integrato di Acea, oggi, tratta un terzo dei rifiuti organici della
Provincia di Torino. Nel dettaglio vengono valorizzati ogni anno con metodo anaerobico e
inodore, 50.000 tonnellate di rifiuti organici che corrispondono alla produzione di 800.000
individui. L’intero trattamento dei rifiuti organici avviene con un metodo a impatto ambientale
zero e unico nel suo genere, in molte sue parti sviluppato e brevettato dall’azienda pinerolese.
Un’eccellenza di tecnologia, innovazione e modello a livello mondiale di ecosostenibilità. Qui i
rifiuti organici da raccolta differenziata di numerose città vengono trasformati in compost di
altissima qualità con un metodo anaerobico nella prima fase che comprende la
fermentazione accelerata all’interno di grandi cilindri, detti digestori e successivamente
aerobico, miscelando i fanghi prodotti con gli sfalci di potatura.
Il biogas sviluppato dalla digestione anaerobica nella prima fase di trattamento viene
interamente captato. Con quest’ultimo prodotto, cioè il biogas, si produce già da decenni,
attraverso la cogenerazione, energia termica ed elettrica rinnovabile per servire parte della
città di Pinerolo. Il biogas proviene sia dal trattamento anaerobico dei rifiuti organici, sia dalla
vicina discarica collegata con tubazioni al Polo ecologico e dall’attiguo depuratore che tratta le
acque del collettore di valle.
Da pochi mesi si ricava anche una nuova e importante risorsa, il biometano.
Rilevanti le applicazioni possibili per il biometano sulle quali l’azienda sta lavorando:
introduzione in rete per alimentare con energia rinnovabile aziende e abitazioni e impiego per
autotrazione. Settore quest’ultimo, dove l’azienda sta studiando, insieme ad altri partner,
l’impiego del biometano come carburante per auto green.
GEO ENERGY SERVICE: LA TOSCANA E L’AREA GEOTERMICA
La GES gestisce gli impianti nell’area geotermica tradizionale della toscana. Gli impianti di
teleriscaldamento gestiti sono alimentati ad energia geotermica ad alta entalpia (vapore
surriscaldato). Dal 2006 (anno di costituzione della società) ad oggi siamo intervenuti con
ammodernamenti tecnologici al fine di migliorare l’efficienza degli impianti e di conseguenza il
livello di servizio agli utenti, pur mantenendo l’economicità del servizio. La rete di
teleriscaldamento (oltre 1 50 Km di estensione totale) si è particolarmente estesa negli anni
con impianti anche nelle zone extraurbane, con oltre 30 Km di nuove reti a doppio tubo che
servono diverse strutture turistiche , fornendo la possibilità da lavorare a tariffe competitive
anche in inverno, dando così un notevole impulso all’economia della zona. I lavori di
estensione e di continuo aggiornamento degli impianti consentono positive ricadute
sull’economia della zona e sulle professionalità presenti sul territorio, anche sperimentando
utilizzi industriali diretti dell’energia geotermica (forni di verniciatura, essicazione, lavanderie,
processi industriali etc..). La collaborazione con ENEL e la ricerca di sorgenti non produttive
per l’energia elettrica, garantiscono infine il mantenimento di tariffe economiche, la redditività
dell’azienda e l’aumento della produzione di energia elettrica, una sinergia che consente il
miglior utilizzo dell’energia geotermica . La GES è tra i pochi operatori che nel costo
dell’allaccio include anche la sottostazione di utenza ed assicura un servizio di reperibilità 24h
su 24h.
La GES ha attualmente la gestione di 1 5 centrali geotermiche e di 1 centrale a biomassa
nell’area geotermica tradizionale, inoltre ha esperienza in impianti fotovoltaici integrati, ed ha
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in corso lavori per l’allacciamento di ulteriori ca. 1 30.000 m 3 di utenze, utilizzando energia
geotermica. Un altro interessante progetto prevede l’integrazione dell’impianto alimentato a
biomassa e di uno alimentato con energia geotermica e con energia solare. Il progetto è
sviluppato nell’ambito del Solar District heating Project, al quale partecipiamo come stake
holders italiani insieme ad HERA attraverso AIRU (Associazione Italiana Riscaldamento
urbano).
In sintesi:
- Volumetria: ca. 1 .000.000 m 3
- 1 6 centrali; 1 3 impianti; oltre 1 50 Km di rete
- > 43 GWh/anno erogati; 4.200 TEP risparmiate (29.000 barili di petrolio); 1 3.000 ton di
CO 2/anno non emessa
- Utilizzi industriali dell'energia geotermica (forni verniciatura; lavanderie; essiccazione
foraggio etc..)
- Impianti fotovoltaici integrati 2,2 mil. kWh/anno risparmiati in energia grigia
La GES ha sviluppato altri progetti (non solo energia geotermica alta entalpia)
- Integrazione biomassa e energia geotermica con energia solare con pannelli piani e a
concentrazione (progetto SDH)
- Studio di sfruttamento risorse a bassa entalpia per teleriscaldamento Massa M.ma e Volterra
- Realizzazione impianti fotovoltaici
ESPERIENZE DALL'EUROPA
Non solo solare: Sunstore4, il teleriscaldamento intelligente
Già nel lontano 1 996, il piccolo centro di Marstal, sull’isola danese di Aero, decide di investire
sull’energia solare per contribuire al loro sistema di teleriscaldamento solare, realizzando un
sistema centralizzato con una superficie di collettori solari pari a 1 8.000 m 2.
Non paga di questo risultato, la società che gestisce l’impianto (Marstal Fjernvarme), costituita
in forma cooperativa e, quindi, proprietà degli stessi consumatori del calore, decide di
spingersi oltre, grazie anche a un co-finanziamento europeo del "Settimo Programma
Quadro”, e realizza il progetto Sunstore4.
Si tratta di un impianto di teleriscaldamento multi-fonte, estremamente flessibile e basato al
1 00% su fonti rinnovabili: 33.000 m 2 di collettori solari, caldaia a biomasse della potenza di 4
MW, che include una turbina a ciclo ORC (“Organic Rankine Cycle”) con 750 kW elettrici e,
infine, una pompa di calore con CO 2 come fluido refrigerante e con una potenza di 1 ,5 MW.
Data la notevole quantità di collettori solari, si verifica sempre un surplus di calore in estate ed
è stato quindi realizzato un accumulo stagionale di energia termica che, grazie a una piscina
sotterranea, consente di immagazzinare il calore in circa 75.000 m 3 di acqua e restituirlo poi
nella stagione di riscaldamento.
Quali coperture dei consumi riescono ad assicurare queste fonti energetiche rispetto al
fabbisogno termico annuale complessivo? Il solare termico è in grado di garantire un
contributo pari a circa il 55%. Una quota del 40% è poi generata dalla caldaia a biomasse,
mentre il restante 5% è coperto dalla pompa di calore.
Sunstore4™ è dunque un sistema innovativo che integra diverse fonti energetiche rinnovabili
(solare termico, biomassa e pompa di calore), sfruttando al meglio le loro potenzialità
specifiche. Grazie a questa eccezionale combinazione, è possibile produrre 1 00% di calore
pulito, rinnovabile, gratuito e caratterizzato da sicurezza nella fornitura, rendendosi del tutto
indipendenti dalle oscillazioni di prezzo dei combustibili fossili.
Molto interessante, inoltre, è stata la scelta della forma societaria cooperativa che,
prevedendo una diretta partecipazione degli utenti nelle decisioni, garantisce la tutela dei loro
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interessi economici e ambientali. Un chiaro vantaggio per i clienti/proprietari del sistema di
teleriscaldamento, infatti, è proprio quello della certezza del costo del calore prodotto nel
medio e lungo termine. La quasi nulla dipendenza dai combustibili fossili scongiura brutte
sorprese nelle bollette presenti e future.
La rete di Marstal conta circa 1 .550 utenti e ha una estensione di 35 km. Il prezzo del calore
per gli utenti si compone di una parte fissa e di una parte variabile legata al consumo. Per
avere un’idea, un’abitazione di 1 30 m 2 con quattro persone paga complessivamente circa
2.450 euro all’anno di bolletta per il calore.
Vale la pena sottolineare, infine, l’elevato potenziale di impiego del concetto Sunstore4 in
Italia: tanto per “dare i numeri”, l’energia solare disponibile nella nostra penisola è dal 30% al
1 00% superiore a quella utilizzabile in Danimarca.
L’intervento di una ESCO solare: l’impianto di Berlinerring
La città austriaca di Graz è
uno dei migliori esempi di
integrazione tra solare termico
e teleriscaldamento. Diversi,
infatti, sono gli impianti di
grande taglia connessi alle reti
locali esistenti. L’esempio che
qui si presenta è a servizio del
complesso
residenziale
“Berlinerring”, situato nella
zona di Graz-Ragnitz. Si tratta
di 27 edifici che, in totale,
ospitano 756 unità abitative.
Numeri
che
fanno
immediatamente pensare alla
necessità di un impianto
solare di grande dimensione
per soddisfare i relativi
fabbisogni di acqua calda sanitaria e di riscaldamento ambienti.
Per l’installazione dell’impianto solare, si è “approfittato” della necessità di lavori di
ristrutturazione sia sui tetti (resistenza strutturale e isolamento termico), sia sugli impianti
termici.
Il sistema solare termico, con una superficie totale di 2.41 7 m 2 è stato diviso in più sezioni,
utilizzando i tetti di sei edifici. Le tempistiche di installazione sono state estremamente dilatate
(dal 2003 al 2006) per adattarsi all’evoluzione dei lavori di ristrutturazione del complesso. Le
cornici dei collettori solari sono state direttamente integrate, pre-assemblandole nella struttura
del tetto e le tubazioni di collegamento sono state fatte passare sull’esterno delle facciate
degli edifici.
Fondamentali sono stati gli incontri con la utility locale, la società immobiliare e i
rappresentanti dei proprietari. Grazie a tali incontri, è stato possibile realizzare un impianto
solare ottimizzato sia tecnicamente sia economicamente. Un altro punto cruciale è stato
l’affidamento dell’opera alla ditta appaltante senza assegnazione di subcontratti. Ciò ha
consentito un controllo costante sulla qualità e sul risultato dei lavori.
Il sistema solare termico sopra descritto fornisce acqua calda agli edifici sui tetti dei quali i
collettori sono stati installati. L’eventuale surplus può essere immagazzinato in due serbatoi di
accumulo, con capacità complessiva di 60.000 litri. Se, però, i serbatoi sono già carichi, il
calore aggiuntivo è inviato a una rete secondaria, che lo distribuisce all’intero complesso.
Tramite uno scambiatore di calore, infine, la rete locale è collegata a quella cittadina.
24
Un’altra caratteristica dell’impianto è l’utilizzo di collettori solari capaci di operare in un campo
di temperature piuttosto elevate, senza per questo perdere in efficienza di funzionamento. Si
tratta, inoltre, di collettori di grande dimensione (1 0÷1 5 m 2), pre-assemblati, che permettono
di ridurre i costi in fase di installazione, nonché di contenere i rischi di errori nelle connessioni
idrauliche da effettuare in loco, diminuendone il numero.
La resa dell’impianto solare termico è di 1 GWh/anno e copre il 1 00% del fabbisogno di calore
nei mesi estivi.
Il costo di investimento è stato di circa 1 ,25 milioni di euro, che corrisponde a un costo
specifico di circa 520 €/m 2 di collettori solari. Tale valore specifico risulta in linea con la media
per impianti di questo tipo, anche se alcuni fattori, senza dubbio, hanno contribuito a far
lievitare questo costo, ad esempio l’installazione su tetto e l’impiego di collettori speciali.
Lo sviluppatore dell’impianto, la ditta “SOLID”, si è avvalsa della collaborazione con la “Solar
Nahwaerme”, che ha agito come ESCO. Poiché gli appartamenti sono di proprietà dei
residenti, infatti, un investimento comune sarebbe stato molto complesso. Si è allora scelta
una soluzione di “project financing” con contratto di servizio energetico. SOLID ha realizzato
l’impianto e la Solar Nahwaerme ne ha assunto la proprietà vendendo il calore prodotto dal
sistema solare termico. La Solar Nahwaerme, inoltre, riceve un ammontare equivalente alla
tassa sui combustibili fossili che, nel 2009, era pari a 5 Euro per ogni MW termico prodotto.
L’impianto, inoltre, è stato parzialmente (per il 40% circa) finanziato tramite incentivazioni
provenienti da diversi soggetti: il Governo Federale austriaco, la Regione Stiria e il Comune di
Graz.
Riqualificare un’area con il solare: l’esempio di Crailsheim
I programmi di ricerca e sviluppo “Solarthermie-2000” e “Solarthermie2000Plus”, promossi dal
Ministero dell’Ambiente tedesco, hanno
incentivato, dal 1 993 a oggi, la
realizzazione e il monitoraggio di
numerosi impianti solari termici ad
accumulo
stagionale
di
tipo
dimostrativo.
L’installazione
dell’impianto
di
Crailsheim è iniziata poco prima
dell’estate 2007 e consiste in una rete
di riscaldamento, con un contributo
consistente (50%) proveniente da fonte
solare, grazie anche all’impiego di un
accumulo stagionale. Il fabbisogno
termico residenziale del distretto
Crailsheim è stato stimato in 4.1 00
MWh/anno.
La riqualificazione degli edifici dell’area più piccola del distretto (Area 1 ) ha fornito l’occasione
per installare un elevato numero di collettori solari termici sulle superfici di copertura. Nella
zona più estesa, sono stati poi integrati circa 700 m 2 di collettori solari a tubi sottovuoto,
sistemati sulle coperture degli edifici scolastici e di una palestra. Sul lato sud dell’area, i
collettori solari sono installati sulla barriera antirumore naturale a separazione del cento
abitato dalla zona industriale.
Una particolarità del progetto è la separazione tra il sistema termico diurno e quello
stagionale.
Il sistema termico diurno è costituito dai sistemi solari termici sugli edifici dell’Area 1 , nonché
da quelli presenti sulla scuola e sulla palestra. L’energia termica è immagazzinata in un
serbatoio di 1 00 m 3, posizionato presso la scuola. Il calore generato in questa zona, in tal
25
modo, può coprire direttamente parte del fabbisogno termico degli edifici, dirottando
l’eventuale surplus verso l’Area 2.
Il sistema termico stagionale consiste dei collettori solari disposti sulla barriera antirumore,
nonché di un accumulo stagionale di calore e di un serbatoio di 480 m 3 d’acqua. Il calore
prodotto e accumulato nel sistema stagionale può essere trasferito agli accumuli diurni
grazie a 300 metri di rete di distribuzione. In assenza di capacità nel serbatoio stagionale
(p.es. in inverno), il fabbisogno del distretto residenziale è coperto da una pompa di calore di
potenza superiore a 500 kW. Il serbatoio aggiuntivo dell’impianto stagionale ha il compito di
gestire il surplus di energia termica prodotta dai collettori solari in estate.
L’accumulo, del tipo BTES (“Borehole Thermal Energy Storage”) è costituito dal terreno
stesso, che viene caricato o scaricato (vale a dire riscaldato o raffreddato) da un certo
numero di scambiatori di calore. Gli scambiatori sono inseriti all’interno di buchi che
perforano verticalmente il terreno, con profondità che vanno da 30 a 1 00 metri.
L’accumulo BTES è dotato di un isolamento termico nella parte superiore, poiché, proprio in
questa zona, è massimo il rischio di perdite termiche verso l’esterno.
Il ciclo di carica termica di un accumulo BTES prevede la circolazione forzata dell’acqua dal
centro verso il mantello laterale del serbatoio; le più elevate temperature si riscontrano nelle
vicinanze dei pozzi centrali dell’accumulo. Invertendo la direzione del flusso di circolazione
dell’acqua, si attiva, invece, il ciclo di scarica dell’accumulo; in questo caso, il fluido
termovettore si sposta dalla periferia verso il nucleo del BTES.
L’accumulo di Crailsheim è cresciuto modularmente fino a raggiungere l’attuale
configurazione, che consiste di 90 fori con profondità massima di 60 m. Si è arrivati così a
determinare un volume cilindrico, dotato di una griglia quadrata, di lato pari a 3m, di pozzi
verticali. Gli scambiatori di calore sono realizzati mediante tubi a U in polietilene reticolato.
La temperatura raggiunta dall’accumulo arriva a un massimo superiore a 90°C nel periodo
estivo, mentre si abbassa fino a 20°C al termine del periodo di riscaldamento invernale,
quando cioè l’accumulo risulta completamente scarico. Rilevazioni sperimentali hanno
mostrato come, nel mese di settembre, la temperatura dello stoccaggio sia stabilmente pari
a circa 65°C.
La competitività economica degli impianti solari termici ad accumulo stagionale è fortemente
condizionata non solo dai costi degli accumuli, ma, ancora di più, dalle prestazioni termiche
degli accumuli stessi e dalla tipologia di rete idraulica per la distribuzione del calore alle
utenze finali.
La scelta del miglior compromesso economico per individuare la tipologia progettuale più
conveniente richiede un approccio analitico complesso e l’ottimizzazione di ciascun
elemento tecnico e/o tecnologico di sistema. Un ruolo fondamentale è giocato dalla corretta
stima delle temperature minime e massime di lavoro degli accumuli, nonché da quelle di
mandata e ritorno della rete. Il calore immagazzinato stagionalmente, infatti, può essere
utilizzato senza integrazione termica alcuna, fino a quando la temperatura dell’accumulo
supera la temperatura di ritorno della rete di teleriscaldamento.
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Potenzialità di sviluppo, risparmio energetico, emissioni evitate
Aspetti metodologici
In questa Parte 2a dello studio viene costruito uno scenario di sviluppo potenziale del
riscaldamento urbano in Italia e vengono valutati i conseguenti benefici energetici ed
ambientali.
Le valutazioni che seguono si basano su stime parametriche, derivate prevalentemente da
esperienze già realizzate o in fase progettuale nelle regioni del Nord Italia, tenendo conto solo
di tecnologie industrialmente mature e provate.
Pertanto i risultati ottenuti hanno valore probabilistico, utili in fase di programmazione. Le
valutazioni delle singole iniziative di cogenerazione/teleriscaldamento necessitano di studi e
progetti specifici.
Le fasi logiche attraverso cui si sviluppa lo studio sono appresso illustrate e riportate nello
schema a blocchi di Tab. 5-1 .
1 ) Individuazione della distribuzione territoriale della popolazione residente nei comuni di
ciascuna regione.
2) Individuazione dei centri urbani ubicati in aree caratterizzate da clima invernale
sufficientemente rigido da imporre l’uso diffuso di impianti di riscaldamento ambiente.
3) Individuazione dei centri urbani, localizzati nelle aree di cui al punto precedente, al di sopra
di una dimensione minima al di sopra della quale è tecnicamente plausibile proporre sistemi di
riscaldamento urbano a rete. Nell’analisi che segue tale soglia è stata individuata in 25.000
abitanti.
4) Individuazione, sulla base di parametri urbanistici noti (volumetria a disposizione di ciascun
abitante), della volumetria lorda riscaldata degli edifici residenziali ubicati nei comuni presi in
esame (≥ 25.000 abitanti).
5) Individuazione, sulla base di dati urbanistici dei centri urbani presi in esame, della quota di
volumetria residenziale riscaldata ubicata in aree ad elevata densità edilizia, le uniche ove è
economicamente conveniente realizzare reti di trasporto del calore.
6) Individuazione dei combustibili e delle tipologie impiantistiche attualmente utilizzate nel
riscaldamento degli edifici di cui alla fase precedente. In particolare, ai fini dello sviluppo del
teleriscaldamento è importante (almeno in un’ottica di breve-medio periodo) individuare la
presenza di impianti termici di tipo centralizzato.
7) Individuazione della volumetria residenziale potenzialmente teleriscaldabile, intesa come la
volumetria ubicata in aree ad elevata densità edilizia, dotata di impianti tecnicamente
allacciabili ad una rete di teleriscaldamento (di tipo centralizzato, ma anche, per certe
tipologie edilizie, di tipo autonomo), alimentati a combustibili liquidi o gassosi.
8) Individuazione della volumetria residenziale effettivamente teleriscaldabile, sulla base della
propensione dell’utenza potenziale ad allacciarsi a reti di teleriscaldamento (propensione
sintetizzata da un “fattore di acquisizione” al teleriscaldamento).
9) Caratterizzazione dei fabbisogni termici per riscaldamento dell’utenza teleriscaldabile
individuata nella fase precedente (in termini di potenza massima richiesta e fabbisogno
energetico annuo).
1 0) Costruzione di uno “scenario tecnologico” plausibile relativo ai sistemi di produzione
energetica destinati ad alimentare le reti poste al servizio dell’utenza teleriscaldabile.
11 ) Ricostruzione dei bilanci energetici dei sistemi di teleriscaldamento.
1 2) Stima dei risparmi di energia primaria conseguibile dai sistemi di teleriscaldamento
rispetto al “sistema convenzionale sostituito”.
1 3) Stima delle emissioni dei sistemi di teleriscaldamento e confronto con le emissioni del
sistema sostituito.
27
Nel capitolo che segue viene riportata la sintesi dei risultati a livello regionale.
In Appendice vengono riportate le schede relative a ciascuna regione. Ciascuna scheda
riporta:
• cartografia con evidenziati centri urbani teleriscaldabili;
• dati di sintesi: popolazione, volumetria teleriscaldata, ulteriore volumetria teleriscaldabile,
risparmio di energia primaria fossile ed emissioni evitate attribuibili alla ulteriore volumetria
teleriscaldabile.
S cen ari o d i s vi l u ppo d el tel eri s cal d am en to i n I tal i a. S ti m a d ei ben efi ci en erg eti ci ed
am bi en tal i . S ch em a m etod ol og i co g en eral e (1 ° parte)
28
S cen ari o d i s vi l u ppo d el tel eri s cal d am en to i n I tal i a. S ti m a d ei ben efi ci en erg eti ci ed
am bi en tal i . S ch em a m etod ol og i co g en eral e (2 ° parte)
29
L o s c e n a ri o d i s vi l u p p o p o te n z i a l e d e l te l e ri s c a l d a m e n to i n I ta l i a
I dati del teleriscaldamento in Italia
appaiono assai più interessanti se si
considera quanta strada ancora si potrebbe
fare nel nostro Paese in termini di sviluppo
di questa tecnologia. Secondo i dati
analizzati in questo Rapporto solo il 7,7%
della popolazione residente nelle 1 0
Regioni censite è servita da reti di
teleriscaldamento, pari a 2,9 milioni di
abitanti
equivalenti. Applicando
la
Metodologia Annuario AIRU, è stato
possibile studiare il potenziale di sviluppo
per il nostro Paesepari a 1 .111 milioni di m 3
riscaldabili
attraverso
reti
di
teleriscaldamento, per un risparmio di
energia primaria pari a oltre un milione di
tep e a 5,3 milioni di tonnellate di CO 2
evitate in atmosfera. Secondo l’Indagine
conoscitiva sul settore del teleriscaldamento
svolta da AGCM (201 4), in Italia sono oltre
5.300 i Comuni in cui è possibile realizzare
impianti di teleriscaldamento, ovvero tutti
quelli compresi nelle fasce climatiche E ed
F, (rispettivamente 4.260 e 1 .1 00) pari al
66% del totale dei Comuni italiani. E di
questi il 1 4% non risulta raggiunta dal rete
di distribuzione del gas metano, 31 4
Comuni per la zona E e 487 per la zona F.
I risultati delle elaborazioni effettuate sono
sintetizzati a livello regionale nella
sottostante tabella. Valgono le osservazioni
di seguito riportate.
P oten zi al i tà d i s vi l u ppo d el tel eri s cal d am en to i n I tal i a, s i n tes i reg i on al i - S cen ai o al 2 0 1 2
Rapporto Il teleriscaldamento in Italia, 1 - Parco edilizio esistente al 31-12-2012, 2 - Solo centri urbani > 25.000
abitanti, 3 - Valori ottenuti applicando la Metodologia Annuario AIRU, VR TLR = Volumetria teleriscaldabile degli edifici
Popol azi on e res i d en te
Al 1 ° gennaio 201 4 in Italia sono presenti 359
centri urbani aventi oltre 25.00 abitanti, la cui
popolazione (28,9 milioni di residenti)
costituisce circa il 48% dell’intera popolazione
regionale (60,8 milioni di residenti). Circa metà
della popolazione vive dunque in centri urbani
che, a prescindere dalle condizioni climatiche,
hanno dimensioni tali da consentire lo sviluppo
– economicamente sostenibile - di reti di
teleriscaldamento. Mentre la popolazione totale
esistente nelle tra aree geografiche del Paese
(Nord, Centro e Sud) presenta marcate
differenze (Nord, circa 28 milioni; Centro, circa
1 4 milioni; Sud, circa 1 9 milioni), la popolazione
residente nei comuni con oltre 25.000 residenti
appare invece distribuita in maniera
decisamente più uniformemente nelle tre aree
geografiche: Nord, circa 11 milioni; Centro, circa
8 milioni; Sud, circa 1 0 milioni (Fig. 6-1 ).
30
Volumetria teleriscaldabile
Le valutazioni effettuate stimano in circa
1 .358 milioni di metri cubi la volumetria
totale teleriscaldabile, a livello nazionale,
entro l’orizzonte temporale del 2035.
A fine 201 2, e sempre con riferimento ai soli
centri urbani aventi popolazione superiore
ai 25.000 residenti), risultano già
teleriscaldati circa 247 Mm 3, corrispondenti
al 1 8% del potenziale.
Risulta pertanto che l’ulteriore volumetria
tele riscaldabile è dell’ordine 1 .1 00 Mm 3,
cioè 4,5 volte l’utenza già teleriscaldata.
Ne consegue una importante e confortante
conclusione:
lo
sviluppo
del
teleriscaldamento in Italia è ancora ben
lontano dalla saturazione.
Giova peraltro evidenziare le differenze –
notevoli e giustificate dalle rispettive
condizioni climatiche - per aree geografiche.
Regioni del Nord Italia: in queste regioni è
localizzato il 62% del potenziale tele
riscaldabile (844 Mm 3 sul totale di 1 .358
Mm3). Il 30% circa del potenziale risulta
teleriscaldato.
L’ulteriore
utenza
teleriscadabile è stimabile in circa 600 Mm 3
(2,4 volte quella attuale).
Regioni del Centro Italia: in queste regioni è
localizzato il 27% del potenziale tele
riscaldabile (369 Mm 3 sul totale di 1 .358
Mm 3). Solo l’1 % circa di tale potenziale
risulta teleriscaldato. L’ulteriore utenza
teleriscadabile è stimabile in circa 365 Mm 3.
Regioni del Sud Italia: in queste regioni è
localizzato solo l’11 % del potenziale tele
riscaldabile (1 45 Mm 3 sul totale di 1 .358
Mm3). In tale area geografica non esistono
ad oggi reti di teleriscaldamento.
Potenziale di sviluppo per Regione
Risparmio di energia primaria fossile ed
emissioni evitate di anidride carbonica
Le valutazioni effettuate stimano in circa 1 ,1
31
Mtep/a il risparmio di energia primaria
fossile e in 5,3 Mt/a di CO 2 evitata i benefici
energetici ed ambientali attribuibili alle
ulteriori volumetrie teleriscaldabili entro
l’orizzonte temporale del 2035.
Giova ancora evidenziare le differenze –
notevoli e giustificate dalle rispettive
condizioni climatiche -per aree geografiche.
Regioni del Nord Italia: in queste regioni è
realizzabile il 67% del potenziale di
risparmio energetico (71 5 Mtep/a sul totale
di 1 .064 Mtep/a) e ben il 70% della
riduzione delle emissioni (3,7 Mt/a sul totale
di 5,3 Mt/a). La riduzione specifica delle
emissioni, dipendente dalle condizioni
climatiche, è stimabile in circa 6.240 t/a per
ogni milione di metri cubi riscaldati.
Regioni del Centro Italia: in queste regioni è
realizzabile il 27% del potenziale di
risparmio energetico (289 Mtep/a sul totale
di 1 .064 Mtep/a) e il 24% della riduzione
delle emissioni (1 ,3 Mt/a sul totale di 5,3
Mt/a). La riduzione specifica delle emissioni,
dipendente dalle condizioni climatiche, è
stimabile in circa 3.591 t/a per ogni milione
di metri cubi riscaldati (rapporto pari a 0,57
rispetto all’analogo valore delle regioni del
Nord Italia).
Regioni del Sud Italia: in queste regioni è
realizzabile solo il 6% del potenziale di
risparmio energetico (60 Mtep/a sul totale di
1 .064 Mtep/a) e il 5% della riduzione delle
emissioni (0,284 Mt/a sul totale di 5,3 Mt/a).
La riduzione specifica delle emissioni,
dipendente dalle condizioni climatiche, è
stimabile in circa 1 .951 t/a per ogni milione
di metri cubi riscaldati (rapporto pari a 0,31
rispetto all’analogo valore delle regioni del
Nord Italia).
Potenziale di sviluppo per Regione
32
Sintesi scenari di sviluppo regionali
Nella presente Appendice 1 vengono riportate le schede di sintesi dello scenario di sviluppo di
ciascuna regione. Ciascuna scheda riporta:
•
cartografia con evidenziati centri urbani teleriscaldabili;
•
dati di sintesi: popolazione, volumetria teleriscaldata, ulteriore volumetria
teleriscaldabile, risparmio di energia primaria fossile ed emissioni evitate attribuibili alla
ulteriore volumetria teleriscaldabile.
33
Regione Lombardia
Diffusione delle reti di teleriscaldamento
STATO DELL'ARTE AL 201 2
N. Comuni: 33
N .Reti: 47
Popolazione residente: 9.704.151
Popolazione servita: 12,5%
Vol. teleriscaldata: 117 Mm3
Risparmio energia primaria: 116.064 tep/anno
Emisisoni evitate CO2: 286.037 t/anno
Estensioni reti: 201 km
Energia erogata all'utenza: 3.200 GWht
Volumetrie
POTENZIALE
Volumetria teleriscaldabile:240 Mm
Emissioni evitate CO2: 1.685.320 t/anno
3
Popolazione residente per provincia - N. residenti Volumetria teleriscaldata per provincia
Mm3
34
Regione Piemonte
N. Comuni: 26
N. Reti: 24
Popolazione residente: 4436.798
Popolazione servita: 17,2%
Vol. teleriscaldata: 76 Mm3
Emisisoni evitate CO2: 902.140 t/anno
Estensioni reti: 745 km
Energia erogata all'utenza: 2.586 GWht
Volumetrie
POTENZIALE
Volumetria teleriscaldabile:115,1 Mm3
Emissioni evitate CO2: 960.293 t/anno
35
Mm3
Regione Emilia Romagna
N. Comuni 18
N. Reti 28
Popolazione residente 4.446.354
Popolazione servita 8,6%
Vol. teleriscaldata 38 Mm3
Risparmio energia primaria 20.751 tep/anno
Emisisoni evitate CO2 83.774 t/anno
Estensioni reti 632 km
Energia erogata all'utenza 1.108 GWht
Volumetrie
POTENZIALE
Volumetria teleriscaldabile 85,5 Mm
3
Mm3
36
Regione Trentino Alto Adige
N. Comuni 63
N. Reti 28
Popolazione residente 989.109
Popolazione servita 27%
Energia erogata all'utenza 827 GWht
Volumetrie
POTENZIALE
3
37
Mm3
Regione Veneto
N. Comuni 3
N. Reti 8
Volumetrie
POTENZIALE
3
Mm3
38
Regione Toscana
N. Comuni 3
N. Reti 1 4
Volumetrie
POTENZIALE
3
Popolazione residente per provincia - N. residenti Volumetria teleriscaldabile per provincia
39
Mm3
Regione Lazio
N. Comuni 1
N. Reti 1
Popolazione residente 5. 870. 451
Risparmio energia primaria -1.264 tep/anno
Emisisoni evitate CO2 -2.304 t/anno
Volumetrie
POTENZIALE
3
Popolazione residente per provincia - N. residenti Volumetria teleriscaldabile per provincia
40
Mm3
Regione Friuli Venezia Giulia
Popolazione residente per provincia
N. residenti
Volumetria teleriscaldabile per provincia
Mm3
POTENZIALE
Volumetria teleriscaldabile 24,1 Mm3
Regione Campania
N. residenti
Mm3
POTENZIALE
Volumetria teleriscaldabile: 24,1 Mm
Emissioni evitate di CO2: 116.906 t/anno
3
41
Regione Puglia
N. residenti
Mm3
POTENZIALE
Volumetria teleriscaldabile: 24,1 Mm3
Emissioni evitate di CO2: 116.906 t/anno
Le altre Regioni
ABRUZZO
Mm3
BASILICATA
Mm3
42
CALABRIA
Mm3
SARDEGNA
Mm3
SICILIA
Mm3
43
Legambiente è nata nel 1 980, erede dei primi nuclei ecologisti e del
movimento antinucleare che si sviluppò in Italia e in tutto il mondo
occidentale nella seconda metà degli anni ’70.
Tratto distintivo dell’associazione è stato fin dall'inizio l’ambientalismo
scientifico, ovvero la scelta di fondare ogni progetto in difesa
dell’ambiente su una solida base di dati scientifici, uno strumento con
cui è possibile indicare percorsi alternativi concreti e realizzabili.
L'approccio scientifico, unito a un costante lavoro di informazione,
sensibilizzazione e coinvolgimento dei cittadini, ha garantito il profondo radicamento di Legambiente
nella società fino a farne l’organizzazione ambientalista con la diffusione più capillare sul territorio: oltre
11 5.000 tra soci e sostenitori, 1 .000 gruppi locali, 30.000 classi che partecipano a programmi di
educazione ambientale, più di 3.000 giovani che ogni anno partecipano ai nostri campi di volontariato,
oltre 60 aree naturali gestite direttamente o in collaborazione con altre realtà locali.
Legambiente è un’associazione senza fini di lucro, le attività che organizziamo sono frutto dell'impegno
volontario di migliaia di cittadini che con tenacia, fantasia e creatività si impegnano per tenere alta
l'attenzione sulle emergenze ambientali del Paese.
per informazioni
Legambiente Onlus
Via Salaria 403 - 001 99 Roma
[email protected] - 06.862681
L’Associazione Italiana Riscaldamento Urbano – AIRU, costituita nel
1 982, senza scopi di lucro, ha le finalità di promuovere e divulgare
l’applicazione e l’innovazione dell’impiantistica energetica territoriale,
nel settore del teleriscaldamento, secondo la logica dei sistemi
energetici integrati.
Le suddette finalità sono parte di un impegno complessivo per fornire
il massimo contributo del settore alla qualità ambientale ed energetica
del sistema Italia e dei suoi centri urbani. Per conseguire questi scopi l’Associazione stabilisce rapporti
con le Autorità pubbliche preposte, le aziende e gli operatori del settore, e con le associazioni interessate
Italiane e con le analoghe associazioni estere.
L’AIRU promuove ed organizza studi, ricerche ed esperienze in collaborazione con gli istituti ed i
laboratori esistenti; fa conoscere i risultati scientifici conseguiti in Italia nel proprio settore di interesse
statutario pubblicando un rapporto annuale sullo stato del riscaldamento urbano nel Paese, diffondendo
propri organi di stampa periodica, organizzando convegni e incontri, seminari periodici su argomenti di
specifica e contingente attualità; istituisce la formazione di comitati su segmenti operativi di proprio
interesse, per l’approfondimento di problemi specifici; partecipa, direttamente ed in collaborazione con
altri soggetti idonei, a progetti europei o nazional; tramite il proprio centro di formazione contribuisce alla
diffusione della cultura del teleriscaldamento.
per informazioni
AIRU
Piazza Luigi di Savoia, 22 - 201 24 Milano
[email protected] - 02.4541 211 8

Il teleriscaldamento in Italia - Stato attuale e

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